(57)【要約】    【課題】  方向安定性が優れたゴルフクラブヘッドを提供する。    【解決手段】  チタン等の比重が３ｇ／ｃｍ３より大きい金属材料により、ヒール側サイド部、トウ側サイド部及びクラウン部の中央部に開口部が設けられたヘッド本体１１を作製する。また、比重が３ｇ／ｃｍ３以下の材料により、ヒール側サイド部、トウ側サイド部及びクラウン部の中央部を一体成形して複合部材１２を作製する。そして、ヘッド本体１１の開口部に複合部材１２を接合することにより、ソール部を平面に接触させ、ソール部の表面と前記平面との間の隙間がトウ側とヒール側とで等しくなるようにライ角を決めた状態で、ホーゼル部の中心軸を含み前記平面に対して垂直な面に平行で相互に等間隔の４面により３分割したときに、フェイス部側の分割部分が最も重く、中央の分割部分が最も軽いゴルフクラブヘッドにする。【選択図】    図３
2005177092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェイス部の後方にクラウン部とソール部とホーゼル部とが形成され、前記クラウン部と前記ソール部との間に夫々サイド部が形成され、中空構造で体積が３８０ｃｍ３以上のゴルフクラブヘッドにおいて、前記ソール部を平面に接触させ、トウ側及びヒール側における前記ソール部の表面と前記平面との間の隙間が等しくなるようにライ角を決めた状態で、前記ホーゼル部の中心軸を含み前記平面に対して垂直な面に平行で相互に等間隔の４面により３分割した場合の各分割部分は、前記フェイス部側の分割部分が最も重く、後部の分割部分が次に重く、中央の分割部分が最も軽いことを特徴とするゴルフクラブヘッド。
【請求項２】
前記クラウン部及び前記サイド部の前記中央の分割部分に相当する部分の一部又は全てがくり抜かれており、この部分には比重が３ｇ／ｃｍ３以下である部材が接合されていることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【請求項３】
前記クラウン部及び前記サイド部における前記中央の分割部分に相当する部分の厚さは、前記クラウン部及び前記サイド部における前記フェイス部側の分割部分及び前記後部の分割部分に相当する部分の厚さの夫々８０％以下であることを特徴とする請求項１に記載のゴルフクラブヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウッド型のゴルフクラブヘッドに関し、特に、内部を中空にした構造のゴルフクラブヘッド関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ウッド型のゴルフクラブヘッドは、内部を中空にした構造が主流となっている。図５（ａ）は従来の中空構造のウッド型ゴルフクラブヘッドを示す斜視図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すＢ−Ｂ線による断面図である。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、従来のウッド型のゴルフクラブヘッド１００は、ボールを打撃するフェイス部１０１と、上面を形成するクラウン部１０２と、底面を形成するソール部１０３と、シャフト（図示せず）が装着される筒状のホーゼル部１０４とで構成されている。
【０００３】
ドライバー等のウッド型のゴルフクラブヘッドには、飛距離及び方向安定性の向上が求められている。従来、飛距離及び方向安定性を改善するためには、内部に設けられた錘を調節して質量配分を変える方法が適用されていたが、ゴルフクラブヘッドには質量制限があるため、近年のゴルフクラブヘッドの大型化により、この方法を適用することが難しくなっている。
【０００４】
そこで、クラウン部１０２を他のよりも比重が小さい材料で形成することにより、従来のゴルフクラブヘッドよりも重心をソール１０３側に設定して、飛距離の増加を図ったゴルフクラブヘッドがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のゴルフクラブヘッドは、クラウン１０２を繊維強化プラスチック等の高強度で比重が０．５乃至２．０である材料により形成し、ヘッド上部の質量を減少させている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１１１８７４号公報  （第３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述の従来の技術には以下に示す問題点がある。特許文献１に記載のゴルフクラブヘッドのように、クラウン部１０２を軽量化して重心をソール１０３側に移動させると、飛距離は向上するが、方向安定性の改善は期待できないという問題点がある。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、方向安定性が優れたゴルフクラブヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るゴルフクラブヘッドは、フェイス部の後方にクラウン部とソール部とホーゼル部とが形成され、前記クラウン部と前記ソール部との間に夫々サイド部が形成され、中空構造で体積が３８０ｃｍ３以上のゴルフクラブヘッドにおいて、前記ソール部を平面に接触させ、トウ側及びヒール側における前記ソール部の表面と前記平面との間の隙間が等しくなるようにライ角を決めた状態で、前記ホーゼル部の中心軸を含み前記平面に対して垂直な面に平行で相互に等間隔の４面により３分割した場合の各分割部分は、前記フェイス部側の分割部分が最も重く、後部の分割部分が次に重く、中央の分割部分が最も軽いことを特徴とする。
【０００９】
本発明者等は上述の問題点を解決するために、鋭意実験研究を行った結果、スイートスポットは、横回転における慣性２次モーメントを大きくすることにより、トウ側及びヒール側に広がり、縦回転における慣性２次モーメントを大きくすることにより、クラウン部側及びソール部側に広がることを見出した。
【００１０】
そこで、本発明においては、横回転における慣性２次モーメント及び縦回転における慣性２次モーメントの両方を増加させるため、フェイス部側の分割部分が最も重く、後部の分割部分が次に重く、中央の分割部分が最も軽くなるように質量配分する。これにより、スイートスポットが全体的に広がるため、従来のゴルフクラブヘッドに比べて、打点のずれによるボールが飛ぶ方向のぶれが少なくなり、方向安定性が向上する。なお、本発明においては、前記平面とホーゼル部の中心軸とがなす角度をライ角という。
【００１１】
また、前記クラウン部及び前記サイド部の前記中央の分割部分に相当する部分の一部又は全てがくり抜かれており、この部分には比重が３ｇ／ｃｍ３以下である部材が接合されていてもよい。又は、前記クラウン部及び前記サイド部における前記中央の分割部分に相当する部分の厚さは、前記クラウン部及び前記サイド部における前記フェイス部側の分割部分及び前記後部の分割部分に相当する部分の厚さの夫々８０％以下であってもよい。これにより、前記中央の分割部分を他の分割部分に比べて軽くすることができる。その結果、従来のゴルフクラブヘッドに比べて横回転及び縦回転における慣性２次モーメントが大きくなるため、スイートスポットが全体的に広がり、方向安定性が向上する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ソール部を平面に接触させ、トウ側及びヒール側における前記ソール部の表面と前記平面との間の隙間が等しくなるようにライ角を決めた状態で、ホーゼル部の中心軸を含み前記平面に対して垂直な面に平行で相互に等間隔の４面により３分割したとき、フェイス部側の分割部分が最も重く、中央の分割部分が最も軽くなるように質量配分することにより、横回転及び縦回転における慣性２次モーメントを大きくして、スイートスポットを従来のゴルフクラブヘッドよりもトウ側、ヒール側、クラウン部側及びソール部側に広げることができるため、方向安定性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係るゴルフクラブヘッドについて、添付の図面を参照して具体的に説明する。本実施形態のゴルフクラブヘッドは、体積が３８０ｃｍ３以上であるウッド型のゴルフクラブヘッドである。図１（ａ）は本実施形態のゴルフクラブヘッドのフェイス部側から見た側面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すＡ−Ａ線による断面図である。また、図２（ａ）は本実施形態のゴルフクラブヘッドをトウ側から見た側面図であり、図２（ｂ）はその平面図である。図１（ａ）及び（ｂ）並びに図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態のゴルフクラブヘッド１０には、ボールを打撃するフェイス部１の後方に、上面を形成するクラウン部２、底面を形成するソール部３、クラウン部２とソール部３との間で側面を形成するサイド部５、及びシャフト６が装着される筒状のホーゼル部４が設けられている。
【００１４】
このゴルフクラブヘッド１０は、クラウン部２並びにトウ６側及びヒール７側のサイド部５が、その他の部分より軽くなっている。即ち、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、ソール部３を平面９に接触させ、ソール部３の表面と平面９との隙間がトウ６側及びヒール７側とで略等しくなるようにライ角αを決め、この状態で、ホーゼル部４の中心軸を含み平面９に対して垂直な面と平行で、面間隔ａ乃至ｃが等しい４面により３分割したとき、各分割部分の質量は、フェイス部１側の分割部分１０ａが最も重く、後部の分割部分１０ｃが次に重く、中央の分割部分１０ｂが最も軽くなっている。一方、従来の中空構造のゴルフクラブヘッド１００は、後部の分割部分が最も軽くなっている。なお、本実施形態のゴルフクラブヘッド１０においては、平面９とホーゼル部４の中心軸（シャフト６の中心軸）とがなす角度をライ角αとしており、トウ６側及びヒール７側におけるソール部３の表面と平面９との隙間が略等しくなるライ角αとは、例えば、略６０°である。
【００１５】
このとき、ゴルフクラブヘッド全質量に対する後部の分割部分１０ｃの割合は、２５質量％以上であることが好ましい。これにより、打点がトウ６側、ヒール７側、ソール部３側及びクラウン部２側ずれたときの全てにおいて、ぶれが少なくなり、打球の方向性をより向上させることができる。
【００１６】
具体的には、本実施形態のゴルフクラブヘッド１０は、チタン等の比重が３ｇ／ｃｍ３より大きい金属材料により形成されたヘッド本体に、比重が３ｇ／ｃｍ３以下の材料で形成された複合部材が接合されている。図３（ａ）は複合部材を示す斜視図であり、図３（ｂ）及び（ｃ）はヘッド本体を示す斜視図である。図３（ａ）に示すように、複合部材１２は、クラウン部２及びサイド部５における中央の分割部分に相当する部分が、比重が３ｇ／ｃｍ３以下の材料により一体成形されたものである。一方、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ヘッド本体１１は、ゴルフクラブヘッド１０からクラウン部２及びサイド部５における中央の分割部分に相当する部分を夫々くり抜いた形状をしている。即ち、ヘッド本体１１には、クラウン部２及びサイド部５における中央の分割部分に相当する部分が形成されておらず、その部分が開口部になっている。そして、この開口部の縁部には、複合部材１２の厚さ分だけ内側に凹んだ段差１１ａが形成されており、複合部材１２はこの段差１１ａ部分に接合されている。これにより、クラウン部２の表面に凹凸が生じることを防止することができる。
【００１７】
このような複合部材１２を形成する材料としては、例えば、カーボンクロス及び樹脂からなるＦＲＰ（Fiber-Reinforced Plastic：繊維強化プラスチック）等の強化プラスチック、又は、アルミニウム、マグネシウム、ベリリウム及びこれらの合金等を使用することができるが、本発明はこれらに限定されるものではなく、比重が３ｇ／ｃｍ３以下の材料であればよい。
【００１８】
また、図３（ａ）に示すように、本実施形態のゴルフクラブヘッド１０においては、ヘッド本体１１の内部の後部の分割部分１０ｃに相当する部分に、錘１３としてタングステン等の金属材料を接合してもよい。これにより、後部の分割部分１０ｃの質量を容易に調節することができる。
【００１９】
図４（ａ）は縦回転における慣性２次モーメントを示す断面図であり、（ｂ）は横回転における慣性２次モーメントを示す断面図である。図４（ａ）に示す重心Ｇを通り、平面９に対して平行な線ｘを中心軸として回転する場合の慣性２次モーメント（以下、縦慣性２次モーメントという）は、フェイス部、クラウン部、ソール部及びバック側のサイド部をその他の部分よりも重くすることにより増加する。一方、図４（ｂ）に示す重心Ｇを通り、平面９に対して垂直な線ｙを中心軸として回転する場合の慣性２次モーメント（以下、横慣性２次モーメントという）は、ゴルフクラブヘッドの側面部、即ち、フェイス部及びサイド部をその他の部分よりも重くすることにより増加する。従って、縦慣性２次モーメント及び横慣性２次モーメントの両方を増加させるためには、フェイス部及びバック側のサイド部をその他の部分よりも重くすればよい。
【００２０】
一般に、ゴルフクラブヘッドを前述のように３分割した場合、一番重いのはフェイス部１側の分割部分である。そこで、本実施形態のゴルフクラブヘッド１０においては、フェイス部１側の分割部分１０ａの次に後部の分割部分１０ｃを重くすることにより、横慣性２次モーメント及び縦慣性２次モーメントの両方を大きくしている。これにより、フェイス部１のスイートスポットが、トウ８側、ヒール７側クラウン部２側及びソール部３側に広がるため、打点のずれによるボールが飛ぶ方向のぶれが少なくなり、方向安定性が向上する。
【００２１】
また、ゴルフクラブヘッドの横慣性２次モーメント及び縦慣性２次モーメントの数値は、ヘッド形状によって変化する。そこで、本実施形態のゴルフクラブヘッド１０においては、横慣性２次モーメントが３７００以上であり、且つ慣性２次モーメントが２４００以上であることが望ましい。これにより、打球の方向安定性が優れたゴルフクラブヘッドが得られる。
【００２２】
なお、前述の特許文献１に記載のゴルフクラブヘッドは、クラウン部を他の部分よりも軽くしているため、横慣性２次モーメントは増加するが、縦慣性２次モーメントは変化しない。その結果、スイートスポットはトウ側及びヒール側には広がるが、クラウン部側及びソール部側については従来のゴルフクラブヘッドと同等であるため、本実施形態のゴルフクラブヘッドよりも方向安定性が劣る。
【００２３】
次に、上述の如く構成された本実施形態のゴルフクラブヘッドの動作について説明する。本実施形態のゴルフクラブヘッド１０は、シャフト６及びグリップが取り付けられて、ウッド型のゴルフクラブヘッドになる。
【００２４】
なお、本実施形態においては、クラウン部２及びサイド部５における中央の分割部分１０ｂに相当する部分が、比重が３ｇ／ｃｍ３以下の材料により形成されている場合について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、クラウン部２及びサイド部５の中央の分割部分１０ｂに相当する部分の厚さを、フェイス部１側の分割部分１０ａ及び後部の分割部分１０ｃに相当する部分よりも薄くすることより、ヘッドの中央の分割部分１０ｂの質量を減少させることもできる。その場合、クラウン部２及びサイド部５における中央の分割部分１０ｂに相当する部分の厚さは、クラウン部２及びサイド部５におけるフェイス部１側の分割部分１０ａ及び後部の分割部分１０ｃに相当する部分の厚さの夫々８０％以下であることが好ましい。これにより、中央の分割部分１０ｂを後部の分割部分１０ｃよりも軽くすることができ、打球の方向安定性を向上させることができる。
【００２５】
以下、本発明の実施例について、本発明の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
【実施例１】
【００２６】
先ず、鋳造法によりチタン製のゴルフクラブヘッドを成形し、クラウン部及びサイド部における中央の分割部分に相当する部分に開口部が設けられたヘッド本体を作製した。具体的には、チタン製のゴルフクラブヘッドから、クラウン部を表面積で６５ｃｍ２分、トウ側サイド部を表面積で１４ｃｍ２分、ヒール側サイド部を表面積で５ｃｍ２分くり抜いた。また、このヘッド本体とは別に、カーボンクロスを使用したＦＲＰ（比重：１．６ｇ／ｃｍ３）により、前述のヘッド本体の開口部に対応する形状の複合部材を一体成形した。そして、ヘッド本体の内部の後部の分割部分に相当する部分に１５ｇのタングステンを接合した後、ヘッド本体に複合部材を接合して実施例１のゴルフクラブヘッドとした。
【００２７】
次に、鋳造法により、前述の実施例１のゴルフクラブヘッドと同形状のチタン製ゴルフクラブヘッドを成形した後、クラウン部における中央の分割部分に相当する部分を表面積で６５ｃｍ２分くり抜き、クラウン部のみに開口部が設けられたヘッド本体を作製した。また、このヘッド本体の開口部に対応する形状の複合部材を、前述の実施例１と同じ材料及び方法で作製した。そして、実施例１のゴルフクラブヘッドと同じ場所に８ｇのタングステンを接合した後、ヘッド本体に複合部材を接合して比較例１のゴルフクラブヘッドとした。
【００２８】
次に、鋳造法により、前述の実施例１及び比較例１のゴルフクラブヘッドと同形状のチタン製ゴルフクラブヘッドを作製し、比較例２のゴルフクラブヘッドとした。
【００２９】
前述の如く作製した実施例１、比較例１及び比較例２のゴルフクラブヘッドを、図２（ａ）に示す方法で３分割して各分割部分の質量を測定した。その結果を下記表１に示す。
【００３０】
【表１】
2005177092.tif 000003
【００３１】
上記表１に示すように、実施例１のゴルフクラブヘッドの質量は、フェイス部側の分割部分が最も重く、次に後部の分割部分が重く、中央の分割部分が最も軽くなっていた。一方、比較例１及び比較例２のゴルフクラブヘッドは、フェイス部側の分割部分が最も重く、次に中央の分割部分が重く、後部の分割部分が最も軽くなっていた。
【００３２】
次に、実施例１、比較例１及び比較例２のゴルフクラブヘッドの横慣性２次モーメント及び縦慣性２次モーメントを測定した。その結果を下記表２に示す。
【００３３】
【表２】
2005177092.tif 000004
【００３４】
上記表２に示すように、クラウン部の中央の分割部分に相当する部分をＦＲＰで形成し、後部の分割部分にタングステンを接合した比較例１のゴルフクラブヘッドは、従来品と同様に全てをチタンで形成した比較例２のゴルフクラブヘッドに比べて、横慣性２次モーメントは増加していたが、縦慣性２次モーメントは改善されていなかった。一方、クラウン部及びサイド部の中央の分割部分に相当する部分をＦＲＰで形成し、後部の分割部分にタングステンを接合した実施例１のゴルフクラブヘッドは、横慣性２次モーメントが３７００以上、縦慣性２次モーメントが２４００以上であり、横慣性２次モーメント及び縦慣性２次モーメント共に比較例２のゴルフクラブヘッドよりも増加していた。
【００３５】
次に、実施例１、比較例１及び比較例２のゴルフクラブヘッドにシャフトを取り付け、ゴルフクラブとした後、ゴルフクラブ打撃ロボットに取り付けて実打試験を行った。試験は、打点をフェイス部１の中心部、中心部からソール部３側に１０ｍｍの部分、クラウン部２側に１０ｍｍの部分、ヒール７側に２０ｍの部分、及びトウ６側に２０ｍｍの部分に設定し、各々１０球ずつ実打した。各ゴルフクラブヘッドの飛距離及びボールが飛んだ方向の左右へのぶれについて、１０回の平均値及びばらつきを表す３σを下記表３に示す。なお、下記表３においては、右方向へのぶれを＋、左方向へのぶれを−で示している。
【００３６】
【表３】
2005177092.tif 000005
【００３７】
上記表３に示すように、クラウン部における中央の分割部分に相当する部分をＦＲＰで形成し、後部の分割部分をタングステンにより重くした比較例１のゴルフクラブヘッドは、比較例２のゴルフクラブヘッドよりも、打点がトウ側及びヒール側にずれたときのぶれは少ないが、打点がソール部側及びクラウン部側ずれた場合については改善されていなかった。一方、実施例１のゴルフクラブヘッドは、打点がトウ側、ヒール側、ソール部側及びクラウン部側ずれたときの全てについて、比較例２のゴルフクラブヘッドよりもぶれが少なく、優れた方向性を示した。
【実施例２】
【００３８】
次に、鋳造法により、前述の実施例１と同形状のチタン製のゴルフクラブヘッドを作製した。このとき、クラウン部及びサイド部における中央の分割部分に相当する部分、即ち、前述の実施例１のゴルフクラブヘッドにおいて複合部材により形成した部分の厚さを０．８ｍｍとし、フェイス部の厚さを２．６ｍｍ、それ以外の部分の厚さを１．０ｍｍとした。そして、実施例１のゴルフクラブヘッドと同様に、後部の分割部分に相当する部分の内部に８ｇのタングステンを接合した後、各部を溶接し、研磨して実施例２のゴルフクラブヘッドにした。なお、このゴルフクラブヘッドの体積は３８０ｃｍ３であった。
【００３９】
上述の如く作製した実施例２のゴルフクラブヘッドを、図２（ａ）に示す方法で３分割して各分割部分の質量を測定した。その結果を下記表４に示す。
【００４０】
【表４】
2005177092.tif 000006
【００４１】
上記表４に示すように、クラウン部及びサイド部における中央の分割部分に相当する部分の厚さを、その他の部分よりも薄くした実施例２のゴルフクラブヘッドは、フェイス部側の分割部分が最も重く、次に後部の分割部分が重く、中央の分割部分が最も軽くなっていた。
【００４２】
次に、実施例２のゴルフクラブヘッドの横慣性２次モーメント及び縦慣性２次モーメントを測定した。その結果を下記表５に示す。
【００４３】
【表５】
2005177092.tif 000007
【００４４】
上記表５に示すように、実施例２のゴルフクラブヘッドは、横慣性２次モーメントが３７００以上、縦慣性２次モーメントが２４００以上であり、横慣性２次モーメント及び縦慣性２次モーメント共に前述の実施例１のゴルフクラブヘッドと同等であった。
【００４５】
次に、この実施例２のゴルフクラブヘッドにシャフトを取り付け、ゴルフクラブとした後、前述の実施例１と同様の方法で、実打試験を行った。その結果を下記表６に示す。なお、下記表６においては、右方向へのぶれを＋、左方向へのぶれを−で示している。
【００４６】
【表６】
2005177092.tif 000008
【００４７】
上記表６に示すように、クラウン部及びサイド部における中央の分割部分に相当する部分の厚さが、夫々その他の部分の厚さの８０％である実施例２のゴルフクラブヘッドは、前述の実施例１のゴルフクラブヘッドに比べて測定値のばらつきは大きいが、優れた方向性を示した。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態のゴルフクラブヘッドのフェイス部側から見た側面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａ線による断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の実施形態のゴルフクラブヘッドのトウ側から見た側面図であり、（ｂ）はその平面図である。
【図３】（ａ）は複合部材を示す斜視図であり、（ｂ）及び（ｃ）はヘッド本体を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は縦慣性２次モーメントを示す断面図であり、（ｂ）は横慣性２次モーメントを示す断面図である。
【図５】（ａ）は従来の中空構造のウッド型ゴルフクラブヘッドを示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線による断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１、１０１；フェイス部  ２、１０２；クラウン部  ３、１０３；ソール部  ４、１０４；ホーゼル部  ５；サイド部  ６；シャフト  ７；ヒール  ８；トウ  ９；平面  １０、１００；ゴルフクラブヘッド  １０ａ〜１０ｃ；分割部分  １１；ヘッド本体  １１ａ；段差  １２；複合部材  １３；錘  ａ〜ｃ；面間隔  Ｇ；重心  ｘ、ｙ；回転軸  α；ライ角
【図１】
2005177092.tif 000009
【図２】
2005177092.tif 000010
【図３】
2005177092.tif 000011
【図４】
2005177092.tif 000012
【図５】
2005177092.tif 000013